Přesné datování hvězdy může mít důležité důsledky pro pochopení hvězdného vývoje a všech kroužících exoplanet. Je to však jedna z nejnáročnějších situací v astronomii, která má jen několik existujících technik.
Jednou z metod je najít hvězdu s radioaktivními prvky, jako je uran a thium, jejichž poločasy jsou známy a lze je s jistotou použít k datování hvězdy. Má se ale za to, že takový chemický podpis má jen asi 5 procent hvězd.
Další metodou je hledat vztah mezi věkem hvězdy a jejími „kovy“, což je astronomův slangový výraz pro všechny prvky těžší než helium. Během celé kosmické historie koloběh zrození a smrti hvězd neustále produkoval a rozptýlil více těžkých prvků, což vedlo k novým generacím hvězd, které jsou silněji naočkovány kovy než předchozí generace. Nejistoty jsou však obrovské.
Nejnovější výzkum poskytuje novou techniku, která ukazuje, že protostars lze snadno datovat měřením akustických vibrací - zvukových vln - které vydávají.
Hvězdy se rodí hluboko uvnitř obřích molekulárních mraků plynu. Turbulence v těchto oblacích způsobují kapsy plynu a prachu s dostatečnou hmotností, aby se zhroutily pod vlastní gravitační kontrakcí. Jak se každý oblak - protostar - nadále zhroutí, jádro se zahřeje, dokud není teplota dostatečná pro zahájení jaderné fúze a nenarodí se plně vyfukovaná hvězda.
Naše Slunce pravděpodobně vyžadovalo asi 50 milionů let, aby dospělo od začátku kolapsu.
Teoretičtí fyzici dlouho předpokládali, že protostars vibrují jinak než hvězdy. Konstanze Zstanta z Ústavu astronomie KU Leuvena a jeho kolegové nyní tuto predikci testovali.
Tým studoval vibrace 34 protostarů v NGC 2264, z nichž všechny jsou mladší než 10 milionů let. Použili kanadský MOST satelit, evropský satelit CoRoT a pozemní zařízení, jako je Evropská jižní observatoř v Chile.
"Naše data ukazují, že nejmladší hvězdy vibrují pomaleji, zatímco hvězdy blíže k dospělosti vibrují rychleji," uvedl v tiskové zprávě Zwintz. "Hmota hvězdy má velký vliv na její vývoj: hvězdy s menší hmotou se vyvíjejí pomaleji." Těžké hvězdy rostou rychleji a rychleji stárnou. “
Vibrace každé hvězdy jsou nepřímo vidět jejich jemnými změnami jasu. Bubliny horkého, jasného plynu stoupají na povrch hvězdy a poté se chladí, tlumí a klesají v konvekční smyčce. Toto převrácení způsobí malé změny jasu hvězdy a odhalí skryté informace o zvukových vlnách hluboko uvnitř.
Tento proces můžete skutečně slyšet, když jsou křivky hvězdného světla přeměněny na zvukové vlny. Níže je video takových zpěvních hvězd, které vyrobila loni příroda.
"Nyní máme model, který přesněji měří věk mladých hvězd," řekl Zwintz. "A nyní jsme také schopni rozdělit mladé hvězdy podle jejich různých životních fází."
Výsledky byly publikovány v Science.
